本文提出了一個針對圓錐曲線的一個軌跡命題,并在該命題的基礎上進一步聯想提出了一個新的解析幾何命題,并對該命題的軌跡進行了較深入的探討.之后再進一步聯想又提出了兩個新的解析幾何命題.
先看如下關于圓錐曲線的軌跡命題.
命題1 不共線的三定點O A B,,所在直線OA AB OB,,,以O為圓心任作一圓與OA交于S,過S作OB的平行線,交AB于T,過T作某定直線的平行線交所作圓于M,求點M的軌跡方程.
很顯然當定直線不是y軸時點M的軌跡仍為圓錐曲線,隨著定直線的變化所得到的圓錐曲線也必將不斷變化.在上述命題中,過T平行于定直線的直線與所作對應圓的交點有時有兩個交點,有時有一個交點,有時沒有交點,其中若只有一個交點,則說明所作的過T平行于定直線的直線與所作對應圓相切,顯然這一點是所求的某一圓錐曲線的一個頂點.基于此得到啟示,我們提出如下軌跡命題.
命題2 不共線的三定點O, A, B所在直線OA, AB, OB,以O為圓心任作一圓與OA交于S,過S作OB的平行線,交AB于T,過T作所對應圓的切線,切點為M,求點M的軌跡方程.
我們對命題2的軌跡作如下探討和圓錐曲線類似,軌跡方程(1)形成的曲線的形狀與其中參數a, b, k的取值有關,下面我們就針對命題2中的M點軌跡作如下探討.
(2)當0a≠,0b≠且1k =時軌跡方程(※)表示的曲線為圖4所示的曲線.
(3)當0a≠,0b≠且1k <時軌跡方程(※)表示的曲線為閉合曲線,如圖5所示.
(4)當a =0,b≠0且A點為有限點,并且A點不在y軸時k值必然是小于1的正數此時軌跡方程(※)表示的曲線為閉合曲線,且該曲線關于y軸對稱,如圖6所示.
我們將軌跡方程(1)所形成的所有曲線統稱為“圓錐曲線的頂點集合曲線”.
順著提出命題2的思路不難得到如下兩個命題.
命題3 不共線的三定點O A B,,所在直線OA AB OB,,,以O為圓心任作一圓與OA交于S,過S作OB的平行線,交AB于T,連接OT的直線與所作圓相交于點M,求點M的軌跡方程.
命題4 不共線的三定點O A B,,所在直線OA AB OB,,,以O為圓心任作一圓與OA交于S,過S作OB的平行線,交AB于T,在所作圓上取一點M使得 TMa=(其中a為定值),求點M的軌跡方程.
由于篇幅的原因,關于命題1命題2軌跡的探討,這里我們就不再進行,必要時另文介紹,有興趣的讀者亦可對其進行較深入的研究,這也是筆者提出這兩個命題的原因之一.
從前面的內容可以看出,聯想是數學發展的源動力,它使數學變得豐富多彩,并能得到很多新的成果,甚至可以產生新的數學領域;在數學教學中,聯想還能使學生的思路開闊,興趣增強,能力提高;所以教師在數學教學過程中,在課本知識的基礎上適度進行聯想還是必要的.